描述

仔細(xì)閱讀 Thingiverse，我發(fā)現(xiàn)了 liteul 的電子蝕刻草圖。它使用電位器進(jìn)行 X 和 Y 繪圖控制。雖然草圖可能還可以，但它們不能像旋轉(zhuǎn)編碼器那樣提供精確的定位。所以在這個(gè)版本中，我決定用旋轉(zhuǎn)編碼器替換電位器。因?yàn)樾D(zhuǎn)編碼器還包含按鈕開關(guān)，這意味著我可以添加更多功能。

噪音，嘈雜，最嘈雜

任何形式的機(jī)械開關(guān)的問題是觸點(diǎn)在接觸或斷開時(shí)會(huì)“彈跳”。這被稱為噪聲。通常所有開關(guān)都有某種形式，旋轉(zhuǎn)編碼器，作為一對(duì)開關(guān)，也不例外。

處理反彈的一種方法是通過(guò)軟件通過(guò) debounce 例程。當(dāng)您檢測(cè)到開關(guān)狀態(tài)更改時(shí)，您等待大約 10mS 并再次測(cè)試開關(guān)的狀態(tài)。如果它們不匹配，則原始狀態(tài)是由接觸彈跳引起的。

硬件去抖使用 RC（電阻-電容）網(wǎng)絡(luò)來(lái)抑制觸點(diǎn)彈跳。選擇電阻器和電容器值以產(chǎn)生 10mS 延遲。通過(guò)向 RC 網(wǎng)絡(luò)添加施密特觸發(fā)器，結(jié)果將是準(zhǔn)確和精確的狀態(tài)變化。

用于旋轉(zhuǎn)編碼器的簡(jiǎn)單 RC 網(wǎng)絡(luò)和施密特觸發(fā)器

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組裝電子元件

我設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的電路板，其中包含電子元件、旋轉(zhuǎn)編碼器和用于清除繪圖畫布的觸覺開關(guān)。如果您希望將板商業(yè)化或像我一樣做并自己制作，Eagle 文件已包含在內(nèi)。我使用了碳粉方法。

添加了表面貼裝組件的自制 PCB

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PCB 通過(guò)旋轉(zhuǎn)編碼器固定在頂部。我必須在旋轉(zhuǎn)編碼器和頂部之間使用幾個(gè)墊圈，以便按鈕有足夠的空間。

諾基亞 5110 LCD 顯示屏的接線

SCLK to D13
DIN to D12
DC to D11
CS to D9
RST to D10
LIGHT to A0 via a 220 ohm resistor

連接編碼器板

Left encoder A pin to D3
Left encoder B pin to D2
Left encoder Switch pin to D4
Right encoder A pin to D8
Right encoder B pin to D7
Right encoder Switch pin to D6
Reset switch to D5

連接電池和開關(guān)

Positive battery terminal to RAW
Negative battery terminal to GND via ON/OFF switch

完成接線（排針和插頭是可選的）

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軟件

該代碼使用來(lái)自Rinky-Dink Electronics的修改后的 LCD5110_Graphic 庫(kù)。我添加了一個(gè)額外的屏幕緩沖區(qū)和幾個(gè)函數(shù)來(lái)控制它。

void updateFromCanvas();      //Transfers canvas buffer to screen buffer
void setCanvasMode(bool on);  //On - writes to screen buffer also written to canvas

The旋轉(zhuǎn)編碼器和開關(guān)都是使用引腳更改中斷驅(qū)動(dòng)的。以下變量由中斷處理程序自動(dòng)更新：

int horzPosition;
int vertPosition;
bool leftEncoderPressed;
bool rightEncoderPressed;
bool switchPressed;

因?yàn)橹袛嗵幚沓绦蚩梢噪S時(shí)更新這些變量，所以任何使用這些變量的非中斷處理程序代碼都需要在處理它們時(shí)禁用中斷。請(qǐng)注意，delay() 函數(shù)依賴于中斷，如果在您調(diào)用它時(shí)禁用中斷，則會(huì)阻塞。

使用 Etch-A-Sketch

Etch-A-Sketch 有 4 種繪圖模式，通過(guò)按下左旋鈕設(shè)置：

繪圖模式

在繪圖模式下，左旋鈕左右移動(dòng)光標(biāo)，右旋鈕上下移動(dòng)光標(biāo)。通過(guò)按下右側(cè)旋鈕，您可以在 PEN DOWN、PEN UP 或 ERASE 筆模式之間循環(huán)。

線模式

在線條模式下，左右旋鈕將分別左右和上下移動(dòng)光標(biāo)，并在起始位置和當(dāng)前光標(biāo)位置之間畫一條閃爍的線。按下右鍵將永久鎖定線路并開始新線路。您可以通過(guò)更改繪圖模式退出當(dāng)前行。

矩形模式

在矩形模式下，左右旋鈕將分別左右和上下移動(dòng)光標(biāo)，并在起始位置和當(dāng)前光標(biāo)位置之間繪制一個(gè)閃爍的矩形。按下右鍵將永久鎖定矩形并返回到 DRAW 模式。

圓模式

在圓形模式下，左右旋鈕將分別向左/向右和向上/向下移動(dòng)光標(biāo)，并以起始位置為中心繪制一個(gè)閃爍的圓形，以當(dāng)前光標(biāo)位置為半徑。按下右側(cè)按鈕將永久鎖定圓圈并返回到 DRAW 模式。注意：諾基亞 5110 LCD 沒有 1:1 的像素寬/高比。圓不會(huì)是圓的。

中心按鈕

中心按鈕將清除畫布。

最后的想法

有大量的閃存和 RAM 來(lái)擴(kuò)展代碼。這個(gè)項(xiàng)目很好地轉(zhuǎn)移了疫情期間居家隔離的無(wú)聊。